面试题：C++中如何封装全局变量以限制其访问范围

Question

在C++中，描述一种合理封装全局变量的方式，使其访问范围被限制在特定的源文件或模块内，同时说明这种封装方式对代码维护和可扩展性的好处。

Answer 1

封装方式

在C++中，可以使用static关键字来将全局变量的访问范围限制在特定的源文件内。例如：

// file1.cpp
static int globalVariable = 10; // 静态全局变量，其作用域局限于该源文件

int getGlobalVariable() {
    return globalVariable;
}

在其他源文件中无法直接访问globalVariable，只能通过getGlobalVariable这样的函数间接获取其值。

对代码维护的好处

1. 减少命名冲突：在大型项目中，不同模块可能会有相似功能的变量。使用这种封装方式，每个源文件内的静态全局变量名称不会与其他源文件的变量名称冲突，降低了因变量命名相同导致的错误风险，使代码维护更加容易。
2. 增强模块独立性：静态全局变量仅在本模块内可见，模块间的耦合度降低。修改某个模块内的静态全局变量，不会影响到其他模块，使得代码的修改和调试更加清晰和简单。

对可扩展性的好处

1. 方便模块复用：由于静态全局变量局限于特定源文件，该模块可以更方便地被移植到其他项目中。无需担心全局变量名与新项目中的其他变量冲突，从而提高了模块的可复用性，有利于项目的扩展。
2. 便于代码结构调整：在项目扩展过程中，如果需要对模块进行拆分或合并，静态全局变量的封装方式使得这种操作更加容易。因为它们的作用域是局部的，不会对其他模块产生直接影响，降低了结构调整带来的风险。